汽轮机的工作原理培训.pptx
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0r/min 危急遮断器动作转速：3270—3330r/min 轴向位移停机保护值：+1.3或-0.7 mm （
负为反向）
润滑油压低停机保护：0.03MPa 轴承回油温度停机值：75 ℃ 轴瓦温度停机值：110 ℃ 凝汽器真空低停机值：-0.061MPa
转速之差与额定转速之比的百分数。
n1 n2 100%
n0
速度变动率过大、过小，机组工作稳 定性较差。
速度变动率一般取3％～6％。
（三）迟缓率
1．定义 —— 在同一功率下因迟缓而出现的最大
转速变动量与额定转速的比值百分数
n 100%
n0 2．迟缓对机组运行的影响
单机运行机组，引起转速摆动；
并网运行机组，引起功率飘移；
降低调节灵敏度。
三、危急保护系统
1、电气危急保护系统 1）自动停机危急遮断系统（AST）。 当发生异常情况时，关闭所有进汽阀，立即
停机。 2）超速保护系统（OPC）。 当机组转速达到103%n0时，暂时关闭调节阀
。 2、机械超速危急遮断系统
汽轮机的主要保护：
1）超速保护。 2）轴向位移保护。 3）轴承供油低油压保护。 4）轴承回油油温高保护。 5）凝汽器低真空保护。 6）轴承振动高保护。
之间通常通过法兰螺栓连接。
3、滑销系统 作用：1）保证汽缸受热或冷却后按一
定方向膨胀或收缩；
2）保持汽缸与转子中心一致。 组成：由横销、纵销、立销等。
横销：引导汽缸沿横向滑动，并在轴向起 定位作用。
纵销：引导轴向滑动。纵销与横销中心线 的交点为膨胀的固定点，称为“死点”。
立销：引导汽缸沿垂直方向膨胀，并与纵 销共同保持机组的轴向中心不变。
级：由一列静叶栅和与它配合的动叶栅组成的汽 轮机的基本工作单元 根据结构，级分为：单列级、双列级、多列级
三、汽轮机及其装置的效率和经济指标
1、汽轮机及其装置的效率 1）汽轮机的相对内效率
ri
pi pt
2）汽轮机的机械效率:
m
pe pi
3）汽轮发电机组的相对电效率
rel
pel pt
2、汽轮发电机组的经济指标 汽耗率d——汽轮发电机组每发1kw.h的电所
2、转子的临界转速 1）定义。在汽轮发电机组启动和停机过程中，
当转速达到某些数值时，机组发生强烈振动， 而越过这些转速后，振动便迅速减弱。这些 机组发生强烈振动时的转速称为转子的临界 转速。
转子有无穷多个临界转速，分别称为一阶、二 阶、三阶、…临界转速。
凯迪12MW汽轮机转子临界转速：1533.5转/分 凯迪30MW汽轮机转子一阶临界转速： 2536rpm；二阶临界转速：5845rpm
三、供油系统 作用：（1）供给轴承润滑系统用油。
（2）供调节系统与保护系统用油
凯迪12MW汽轮机： 正常运行时主油泵出口油压1.2MPa。 1号注油器出口油压0.05--0.1 MPa； 2号注油器出口油压0.22 MPa。
消耗的蒸汽量。
热耗率q——汽轮发电机组每发1kw.h的电所 消耗的热量
凯迪12MW汽轮机简介：
C12-4.90/0.981型汽轮机为单缸、次高压、调 整抽汽、抽凝式汽轮机，额定转速为3000转/ 分。汽轮机转子由一级复速级和十三级压力级 组成。
凯迪30MW汽轮机简介：
高温（535℃ ）、超高压（12.7MPa ）、反动
角销：也称为压板，作用是防止轴承座与 基础台板脱离。
三、汽封
1、作用：减小漏汽损失。 根据装设部位不同，汽封可分为：
轴端汽封；隔板汽封；通流部分汽封 2、结构
梳齿形汽封 Ｊ形汽封 其它汽封：布莱登汽封、接触式汽封、蜂 窝汽封等。
四、盘车装置
盘车装置——在汽轮机不进蒸汽时驱动转 子以一定转速旋转的设备。
五、轴承
1、滑动轴承的工作原理 在两表面间建立稳定的油膜的条件： 1）两表面间构成楔形间隙； 2）两表面之间有足够的具有合适粘度的
润滑油； 3）两表面间要有相对运动，且运动方向
是使润滑油从楔形间隙的宽口流向窄口。
2、轴承的结构 1）支持轴承 作用：承担转子的重量及转子不平衡质量
产生的离心力；确定转子的径向位置。
形式：
（1）圆筒形轴承 （2）椭圆形轴承 （3）三油楔轴承 （4）可倾瓦轴承
2）推力轴承 作用：承受转子上未平衡的轴向推力，
并确定转子的轴向位置，
形式：密切尔式推力轴承。
第三部分 汽轮机调节保安系统
一、系统介绍
二、调节系统静态特性 —— 稳定状态下，汽轮机功率与转速之
间的对应关系。 （一）静态特性曲线 （二）速度变动率 ——机组电功率为零和额定值时对应的
2）转子临界转速的安全校核 • 汽轮机升速过程中迅速平稳地通过临界转速。 • 临界转速与正常工作转速之间错开一定范围。 刚性转子——一阶临界转速高于正常工作转速
的转子。
挠性（或柔性）转子——一阶临界转速低于正 常工作转速的转子。
二、汽缸
1、汽缸的作用： 1）形成蒸汽能量转换的封闭汽室； 2）支承定位。 2、汽缸的结构 沿水平对分的上半缸和下半缸，上、下缸
盘车装置的作用：
1）在汽轮机冲转前和停机后使转子转动， 避免转子受热和冷却不均而产生热弯曲。
2）启动前盘动转子，用来检查汽轮机是 否具备正常启动条件。
按盘车转速高低，分为： • 高速盘车，盘车时转子转速（40～70）
r/min • 低速盘车，盘车时转子转速（2～4）
r/min
• 凯迪12MW机组盘车转速5.6转/分 • 凯迪30MW机组盘车转速114rpm.
电厂汽轮机
第一部分 汽轮机的工作原理
一、汽轮机的基 本工作原理
冲动作用原理 反动作用原理
当一运动的物体碰到另一个静止的或 速度不同的物体时，就会给阻碍它运 动的物体一个作用力，这个力称为冲 动力。利用冲动力做功的原理就是冲 动作用原理。
二、能量转换过程
蒸汽经过喷嘴，热能转换成动能 热能转换成机械能 蒸汽经过动叶，动能转换成机械能
式、单轴、单缸、轴向排汽凝汽式汽轮机，额 定转速为5514 r/min。汽轮机转子由一级单列 冲动级和二十八个反动式压力级组成 。
第二部分 汽轮机本体结构
汽轮机本体
转动部分(转子)：动叶片、 主轴和叶轮（转鼓）、联 轴器、盘车装置
静止部分（静子）：汽缸、 隔板、轴承和汽封
一、转子 1.转子的结构
负为反向）
润滑油压低停机保护：0.03MPa 轴承回油温度停机值：75 ℃ 轴瓦温度停机值：110 ℃ 凝汽器真空低停机值：-0.061MPa
转速之差与额定转速之比的百分数。
n1 n2 100%
n0
速度变动率过大、过小，机组工作稳 定性较差。
速度变动率一般取3％～6％。
（三）迟缓率
1．定义 —— 在同一功率下因迟缓而出现的最大
转速变动量与额定转速的比值百分数
n 100%
n0 2．迟缓对机组运行的影响
单机运行机组，引起转速摆动；
并网运行机组，引起功率飘移；
降低调节灵敏度。
三、危急保护系统
1、电气危急保护系统 1）自动停机危急遮断系统（AST）。 当发生异常情况时，关闭所有进汽阀，立即
停机。 2）超速保护系统（OPC）。 当机组转速达到103%n0时，暂时关闭调节阀
。 2、机械超速危急遮断系统
汽轮机的主要保护：
1）超速保护。 2）轴向位移保护。 3）轴承供油低油压保护。 4）轴承回油油温高保护。 5）凝汽器低真空保护。 6）轴承振动高保护。
之间通常通过法兰螺栓连接。
3、滑销系统 作用：1）保证汽缸受热或冷却后按一
定方向膨胀或收缩；
2）保持汽缸与转子中心一致。 组成：由横销、纵销、立销等。
横销：引导汽缸沿横向滑动，并在轴向起 定位作用。
纵销：引导轴向滑动。纵销与横销中心线 的交点为膨胀的固定点，称为“死点”。
立销：引导汽缸沿垂直方向膨胀，并与纵 销共同保持机组的轴向中心不变。
级：由一列静叶栅和与它配合的动叶栅组成的汽 轮机的基本工作单元 根据结构，级分为：单列级、双列级、多列级
三、汽轮机及其装置的效率和经济指标
1、汽轮机及其装置的效率 1）汽轮机的相对内效率
ri
pi pt
2）汽轮机的机械效率:
m
pe pi
3）汽轮发电机组的相对电效率
rel
pel pt
2、汽轮发电机组的经济指标 汽耗率d——汽轮发电机组每发1kw.h的电所
2、转子的临界转速 1）定义。在汽轮发电机组启动和停机过程中，
当转速达到某些数值时，机组发生强烈振动， 而越过这些转速后，振动便迅速减弱。这些 机组发生强烈振动时的转速称为转子的临界 转速。
转子有无穷多个临界转速，分别称为一阶、二 阶、三阶、…临界转速。
凯迪12MW汽轮机转子临界转速：1533.5转/分 凯迪30MW汽轮机转子一阶临界转速： 2536rpm；二阶临界转速：5845rpm
三、供油系统 作用：（1）供给轴承润滑系统用油。
（2）供调节系统与保护系统用油
凯迪12MW汽轮机： 正常运行时主油泵出口油压1.2MPa。 1号注油器出口油压0.05--0.1 MPa； 2号注油器出口油压0.22 MPa。
消耗的蒸汽量。
热耗率q——汽轮发电机组每发1kw.h的电所 消耗的热量
凯迪12MW汽轮机简介：
C12-4.90/0.981型汽轮机为单缸、次高压、调 整抽汽、抽凝式汽轮机，额定转速为3000转/ 分。汽轮机转子由一级复速级和十三级压力级 组成。
凯迪30MW汽轮机简介：
高温（535℃ ）、超高压（12.7MPa ）、反动
角销：也称为压板，作用是防止轴承座与 基础台板脱离。
三、汽封
1、作用：减小漏汽损失。 根据装设部位不同，汽封可分为：
轴端汽封；隔板汽封；通流部分汽封 2、结构
梳齿形汽封 Ｊ形汽封 其它汽封：布莱登汽封、接触式汽封、蜂 窝汽封等。
四、盘车装置
盘车装置——在汽轮机不进蒸汽时驱动转 子以一定转速旋转的设备。
五、轴承
1、滑动轴承的工作原理 在两表面间建立稳定的油膜的条件： 1）两表面间构成楔形间隙； 2）两表面之间有足够的具有合适粘度的
润滑油； 3）两表面间要有相对运动，且运动方向
是使润滑油从楔形间隙的宽口流向窄口。
2、轴承的结构 1）支持轴承 作用：承担转子的重量及转子不平衡质量
产生的离心力；确定转子的径向位置。
形式：
（1）圆筒形轴承 （2）椭圆形轴承 （3）三油楔轴承 （4）可倾瓦轴承
2）推力轴承 作用：承受转子上未平衡的轴向推力，
并确定转子的轴向位置，
形式：密切尔式推力轴承。
第三部分 汽轮机调节保安系统
一、系统介绍
二、调节系统静态特性 —— 稳定状态下，汽轮机功率与转速之
间的对应关系。 （一）静态特性曲线 （二）速度变动率 ——机组电功率为零和额定值时对应的
2）转子临界转速的安全校核 • 汽轮机升速过程中迅速平稳地通过临界转速。 • 临界转速与正常工作转速之间错开一定范围。 刚性转子——一阶临界转速高于正常工作转速
的转子。
挠性（或柔性）转子——一阶临界转速低于正 常工作转速的转子。
二、汽缸
1、汽缸的作用： 1）形成蒸汽能量转换的封闭汽室； 2）支承定位。 2、汽缸的结构 沿水平对分的上半缸和下半缸，上、下缸
盘车装置的作用：
1）在汽轮机冲转前和停机后使转子转动， 避免转子受热和冷却不均而产生热弯曲。
2）启动前盘动转子，用来检查汽轮机是 否具备正常启动条件。
按盘车转速高低，分为： • 高速盘车，盘车时转子转速（40～70）
r/min • 低速盘车，盘车时转子转速（2～4）
r/min
• 凯迪12MW机组盘车转速5.6转/分 • 凯迪30MW机组盘车转速114rpm.
电厂汽轮机
第一部分 汽轮机的工作原理
一、汽轮机的基 本工作原理
冲动作用原理 反动作用原理
当一运动的物体碰到另一个静止的或 速度不同的物体时，就会给阻碍它运 动的物体一个作用力，这个力称为冲 动力。利用冲动力做功的原理就是冲 动作用原理。
二、能量转换过程
蒸汽经过喷嘴，热能转换成动能 热能转换成机械能 蒸汽经过动叶，动能转换成机械能
式、单轴、单缸、轴向排汽凝汽式汽轮机，额 定转速为5514 r/min。汽轮机转子由一级单列 冲动级和二十八个反动式压力级组成 。
第二部分 汽轮机本体结构
汽轮机本体
转动部分(转子)：动叶片、 主轴和叶轮（转鼓）、联 轴器、盘车装置
静止部分（静子）：汽缸、 隔板、轴承和汽封
一、转子 1.转子的结构